任程昊，佘宏全，柯昌輝，孫衍東，周群茂，焦天龍，李保亮

(1.中國地質科學院 礦產資源研究所，北京 100037； 2.中國地質大學(北京) 地球科學與資源學院，北京 100083)

0 引 言

鐘騰銅礦床位于福建省東南部平和縣境內，該礦床位于東南沿海中生代火山巖帶的次一級上杭—云霄構造-巖漿成礦帶內，該成礦帶從西北向西南依次發(fā)育上杭、永定和平和3個晚中生代大型火山巖盆地，其中上杭火山巖盆地的紫金山礦田已發(fā)現(xiàn)大型—特大型銅金(鉬銀)多金屬礦床多處，是我國南方最重要的斑巖型銅金-淺成低溫熱液型金多金屬礦化集中區(qū)之一[1]。鐘騰銅礦所在的平和火山巖盆地礦化點眾多，未有大的找礦發(fā)現(xiàn)，缺乏系統(tǒng)精確的同位素年代數(shù)據(jù)，陶奎元等[2]對礦床的蝕變分帶進行了詳細劃分，認為礦床為斑巖型銅礦，但剝蝕程度較深，對礦床保存不利[3]。對該礦床成礦有關的巖體時代和成礦時代的準確測定，確定礦床的成因和成礦背景，并與紫金山礦田的花崗巖成因進行對比，對于探討鐘騰銅礦的找礦方向具有重要意義。

1.石英閃長巖；2.石英閃長玢巖；3.花崗閃長斑巖；4.石英斑巖；5.黃鐵絹英巖化；6.黃鐵礦化；7.高嶺土化、明礬石化；8.銅礦體及編號；9.蝕變帶分界線； 10.斷層；11.鉆孔；12.樣品位置。圖1 鐘騰斑巖銅礦床蝕變巖分布和地質圖(據(jù)福建省地質調查院修改(1)福建平和大小礬山地區(qū)礦產遠景調查.福建省地質調查院，2014.，2014)Fig.1 Alteration and geological map of Zhongteng porphyry Cu deposit (modified after Geological Survey of Fujian①, 2014)

1 區(qū)域地質背景

鐘騰銅礦在大地構造位置上位于華夏板塊東南緣，次級構造單元屬浙閩粵中生代陸相火山巖帶的西南段(圖1)。構造位置上處于北西向上杭—云霄斷裂帶與北東向宣和復背斜構造的交匯部位，與上杭縣紫金山銅金礦床同處于上杭—云霄構造-巖漿活動帶。

區(qū)域內出露地層主要為上侏羅統(tǒng)南園組酸性、中酸性火山碎屑巖，下侏羅統(tǒng)梨山組內陸盆地碎屑巖和砂巖以及下白堊統(tǒng)黃坑組陸相火山-沉積巖。區(qū)域構造以北東向、北西向為主，分別為山峰—石皇帝北東向構造帶和蘆溪—國強北西向構造帶，區(qū)域巖漿侵入和火山活動強烈，侵入巖主要為燕山晚期花崗巖類，與區(qū)內火山巖共同構成了早白堊世火山-侵入雜巖體，即平和火山巖盆地。區(qū)域內巖石普遍受到蝕變，在侵入體接觸帶或斷裂帶上常有黃鐵絹英巖化、硅化、絹云母化和明礬石化，伴有銅、金、銀、鉛等元素地球化學異常，是尋找斑巖型銅、金等多金屬礦及淺成低溫熱液型銅、金等多金屬礦的良好遠景區(qū)[4-9]。

2 礦床地質特征

鐘騰銅礦區(qū)地層出露少，僅在礦區(qū)西北角有少量南園組火山碎屑巖地層分布。礦區(qū)內燕山晚期侵入巖發(fā)育，巖體在礦區(qū)內的出露面積大于礦區(qū)總面積的95%，構造以斷裂構造為主，有北東向、北西向、近東西向、南北向等多組斷裂發(fā)育，銅礦體主要受近東西向和北西向斷裂控制(2)福建平和鐘騰銅礦區(qū)銅坑礦段地質勘探報告.福建省地質局七隊,1974.。

鐘騰銅礦區(qū)出露的主要巖體為石英閃長巖，其次為石英閃長玢巖、花崗閃長斑巖，局部見少量花崗斑巖巖脈。石英閃長玢巖、花崗閃長斑巖呈小巖株或巖脈產于石英閃長巖體內，形成略晚于石英閃長巖。石英閃長巖屬于鐘騰復式花崗巖體的一部分，位于鐘騰火山機構中部偏西位置。銅礦體呈脈狀產于石英閃長巖體內的斷裂中，在礦脈邊部見石英閃長玢巖和花崗斑巖脈發(fā)育(圖1)。

鐘騰銅礦為小型銅礦，伴生鉬礦和少量鉛鋅礦。礦床由銅坑和桐樹棵2個礦段組成，銅坑礦段為主要礦體發(fā)育位置。礦區(qū)具有工業(yè)價值的礦體10個，其中4個礦體規(guī)模較大。礦體大多呈脈狀、豆莢狀、透鏡狀產出，地表氧化礦體呈囊狀。礦體產狀變化較大，分叉復合現(xiàn)象頻繁出現(xiàn)(圖1,圖2)。礦體長100～300 m，寬5～20 m，厚3～20 m，走向近東西向為主，傾向北，傾角50°～60°，向下延深50～200 m。地表和近地表見厚3～10 m的銅礦(化)體氧化帶(3)福建平和鐘騰銅礦區(qū)銅坑礦段地質勘探報告.福建省地質局七隊,1974.。

礦石礦物成分比較簡單，金屬礦物以黃銅礦、輝鉬礦和黃鐵礦為主，另含少量磁黃鐵礦，偶見磁鐵礦、輝銅礦、斑銅礦、銅藍、方鉛礦、閃鋅礦等；非金屬礦物以石英、鉀長石、白云母、黑云母、方解石等為主，次為綠泥石、螢石等。礦石結構主要有它形粒狀結構、半自形-自形結構、交代殘余結構和板片狀結構等；礦石構造主要有浸染狀構造、細脈狀構造、蜂窩狀構造等。

圍巖蝕變主要有黃鐵絹英巖化、黃鐵礦化，其次為鉀化、硅化、高嶺土化和明礬石化等。其中硅化(細脈狀)和黃鐵礦化主要在礦體附近和附近圍巖中發(fā)育，與銅鉬礦化關系密切。黃鐵絹英巖化分布最廣泛，可以分為2種：一種沿礦體兩側及圍巖發(fā)育，有弱的銅礦化，與銅礦化關系密切。另一種黃鐵絹英巖化圍繞石英閃長玢巖體或沿斷裂分布，在礦區(qū)及外圍均有大面積分布，但幾乎沒有銅礦化，與銅礦的關系有待研究。鉀化在地表未見，主要在深部發(fā)育[6]。高嶺土化和明礬石化主要見于地表，為后期風化產物。

礦床平均含Cu 0.56%，含Mo 0.09%，探明銅金屬儲量共1.6萬t，鉬約1 100 t(4)福建平和鐘騰銅礦普查總結報告.福建省冶金廳地質隊第四分隊，1964.。

關于鐘騰銅礦礦床類型的認識仍存在分歧。以往勘查時認為其屬中溫熱液型脈狀礦床，后來部分學者認為該礦床具有斑巖型礦床的特征。本次調查工作注意到礦區(qū)范圍內黃鐵絹英巖化、硅化等熱液蝕變發(fā)育，但蝕變與銅礦化關系不是十分密切，不具有斑巖型礦床的蝕變分帶規(guī)律；礦體形態(tài)以脈狀為主，礦體幾乎全部受斷裂構造控制，認為該礦床應屬熱液脈型礦床。

3 樣品特征

3.1 樣品采集和分析方法

圖2 鐘騰銅礦04線地質剖面圖(據(jù)福建省地質局七隊修改②，1974) Fig.2 Geological profile of prospecting line 04 of Zhongteng Cu deposit (modified after 7th Exploratin Team of Geological Bureau ofFujian②, 1974)

a、b、c.石英閃長玢巖；d、e、f.石英閃長巖；g、h.花崗閃長斑巖，黃銅礦交代黃鐵礦形成殘余結構；i.銅藍交代輝鉬礦。圖3 鐘騰銅礦床主要花崗巖巖石和礦石樣品巖相學特征Fig.3 Petrographic photography of granites and ore samples of Zhongteng Cu deposit

樣品采自鐘騰銅礦坑內，巖體樣品選取石英閃長玢巖樣品ZT008-1～5、石英閃長巖ZT009-1～5和花崗閃長斑巖ZT015-1～5，采樣具體位置見圖1，進行全巖主量和微量元素分析、鋯石U-Pb定年、Lu-Hf同位素分析、微量元素及稀土元素分析，選取輝鉬礦樣品ZT005進行Re-Os同位素定年。樣品處理和測試方法參見文獻 [10-12]。全巖主量、微量和稀土元素分析在中國地質科學院國家地質實驗測試中心完成，鋯石LA-ICP-MS U-Pb定年和Hf同位素檢測在中國地質科學院礦產資源研究所激光等離子質譜實驗室完成。Hf同位素測定在LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年的基礎上，挑選定年數(shù)據(jù)結果較好的點位進行，依據(jù)Blichert-Toft et al.[13]、Griffin et al.[14]和Patchett et al.[15]給出的計算方程及標準值換算，求得3種樣品鋯石兩階段模式年齡。在室內無污染環(huán)境下挑選出符合實驗測試要求的輝鉬礦單礦物，Re-Os同位素年齡測試由中國地質科學院國家地質實驗測試中心完成，采用電感耦合等離子質譜儀TJA X-erie ICP-MS進行測試[10]。

3.2 巖石學特征

石英閃長巖是礦區(qū)的主要巖體，巖石呈黃白—灰白色，具有塊狀構造，中粗粒花崗結構，礦物粒徑在0.4～1.5 mm之間(圖3d, e, f)。主要礦物成分為石英(10%～12%)、斜長石(60%)和鉀長石(20%～25%)，少量黑云母(3%～5%)，地表樣品中斜長石常風化為絹云母。

石英閃長玢巖呈黃白色—灰白色，塊狀構造，斑狀結構。斑晶主要為斜長石和石英，少量黑云母，微量白云母(圖3a, b, c)；斑晶占巖石成分的30%～35%，長石一般絹云母化，黑云母部分蝕變?yōu)榫G泥石；斑晶粒徑在1～4 mm?；|為細粒長英質礦物，占巖石的65%～70%，粒度0.02～0.3 mm。石英閃長玢巖一般在礦區(qū)呈巖脈發(fā)育，與黃鐵絹英巖化蝕變關系密切，巖體邊部往往有強烈的黃鐵絹英巖化蝕變。

花崗閃長斑巖呈灰色—灰白色，塊狀構造，斑狀結構。斑晶占巖石成分的20%～25%，粒徑0.3～1.2 mm, 斑晶主要為石英，含量10%～15%，斜長石含量70%，角閃石含量10%～15%?；|占巖石的70%～75%，主要為細粒長英質礦物，粒徑0.02～0.05 mm(圖3h)。靠近礦體部位的花崗閃長斑巖一般有強烈的黃鐵礦化和絹英巖化蝕變，有時含少量黃銅礦(圖3g, i)。

4 測試結果

4.1 全巖主量、微量元素分析

礦區(qū)主要巖石的全巖主量、微量和稀土元素分析結果見表1。 本次采集的石英閃長巖樣品沒有蝕變，石英閃長玢巖部分有黃鐵絹英巖化蝕變，花崗閃長斑巖有較明顯硅化和黃鐵礦化蝕變，蝕變會引起K、Na、Ca含量變化，燒失量增加，鉀化、硅化引起K、Si增加，但巖石稀土和微量元素受蝕變影響較小。因此，對礦區(qū)巖石的地球化學特征討論主要以稀土和微量元素特征為主。

鐘騰銅礦各類型花崗質巖石的SiO2含量在56.4%～60.97%之間，處于區(qū)域上鐘騰花崗巖的主體石英閃長巖和花崗閃長巖的SiO2含量56%～67%范圍內[16-17]，SiO2含量較區(qū)域上花崗巖偏低，可能與巖石相變或蝕變有關。鐘騰銅礦花崗質巖石的Na2O+K2O含量在4.62%～8.70%，其中石英閃長巖Na2O+K2O含量略高(平均8.23%)，石英閃長玢巖最低(平均5.27%)，花崗閃長斑巖中等(平均6.08%)。所有巖石K2O>Na2O, K2O/Na2O比值在1.08～3.62，平均為1.66。在常用的巖石系列判別圖中，屬于高鉀鈣堿性-堿性巖系列(圖4a)。各類型巖石的稀土總量接近，ΣREE為172.06×10-6～409.28×10-6，平均值為215.05×10-6, LREE/HREE=8.27～11.83，(La/Yb)N=7.89～24.75，表明區(qū)內各類巖石有輕稀土相對富集和較強的輕、重稀土分餾作用[18]，巖石的稀土元素配分模式(圖5左)呈右傾分布形式，在微量元素原始地幔標準化蛛網(wǎng)圖(圖5右)上，鐘騰地區(qū)內各巖體微量元素的分布形式基本一致，相對富集大離子親石元素Rb、K、Ba、Th、La、Ce等，明顯相對虧損高場強元素Nb、Sr、P、Ti。

礦區(qū)3種主要侵入巖的主量、微量和稀土元素含量雖然非常接近，但其Al2O3含量，A/CNK值、δEu值和微量元素特征存在較大差異。石英閃長巖和石英閃長玢巖可以分為一組，與花崗閃長斑巖明顯不同。石英閃長巖和石英閃長玢巖的Al2O3含量較高(16.05%～18.33%)，平均17.01%，A/CNK值高，均大于1.2(1.21～2.19)，平均達1.55，屬于過鋁質(圖4b)；δEu值在0.88～1.19，平均0.97；花崗閃長斑巖Al2O3含量較低(15.48%～16.28%)，平均15.85%，A/CNK值較低(0.94～0.97)，平均0.96，δEu值在0.52～0.67，平均0.60；相應地在微量元素蛛網(wǎng)圖上，花崗閃長斑巖的大離子親石元素Rb、La、Ce、Nd富集，高場強元素Sr、P虧損更為顯著，表明石英閃長巖和石英閃長玢巖與花崗閃長斑巖可能經歷了不同的巖漿演化歷史。

表1 鐘騰銅礦床花崗巖稀土、微量元素(wB/10-6)和主量元素(wB/%)分析結果

(續(xù))表1 鐘騰銅礦床花崗巖稀土、微量元素(wB/10-6)和主量元素(wB/%)分析結果

圖4 鐘騰銅礦花崗巖 w(SiO2)-w(K2O)圖解(a)和A/NK-A/CNK圖解(b)Fig.4 Diagrams of SiO2-K2O(a) and A/NK-A/CNK(b) for the granites from Zhongteng Cu deposit

圖5 鐘騰銅礦主要花崗巖稀土模式配分圖和微量元素蛛網(wǎng)圖Fig.5 Chondrite-normalized REE patterns and trace element spider diagram for the granites from Zhongteng Cu deposit

4.2 鋯石U-Pb測年和Lu-Hf測試結果

鐘騰銅礦花崗巖鋯石的陰極發(fā)光圖像(CL)如圖6a、c、e所示，鋯石呈短柱或長柱狀，顆粒較大，長度在150 μm左右，由CL圖像可觀察到測試鋯石中裂隙較少，具較好的自形程度，環(huán)帶清晰，鋯石稀土配分模式顯示Ce正異常、Eu負異常，具明顯的巖漿成因特點[19-21]。3個樣品年齡數(shù)據(jù)點都集中分布在諧和曲線上及其附近。ZT008石英閃長玢巖樣品的206Pb/238U年齡值在102.8～105.0 Ma之間變化，加權平均年齡為(103.5±0.4) Ma(n=16，MSWD=0.23)(圖6b)；ZT009石英閃長巖樣品的206Pb/238U年齡值在101.9～116.3 Ma之間變化，加權平均年齡為(102.2±0.4) Ma(n=14，MSWD=7.7)(圖6d)；ZT015花崗閃長斑巖樣品的206Pb/238U年齡值在100.0～106.7 Ma之間變化，加權平均值為(103±0.4)Ma(n=20，MSWD=11.6)(圖6f)。這些年齡值分別代表了巖石的結晶年齡,測試數(shù)據(jù)見表2。

分析結果顯示，礦區(qū)大部分鋯石的176Lu/177Hf比值小于0.002(表3)，表明區(qū)內的巖漿鋯石在形成以后幾乎不再積累放射成因的Hf元素[12,17]，所以此次采得的樣品中176Hf/177Hf比值基本可以代表其形成時體系的Hf同位素組成。

石英閃長玢巖(ZT008)的鋯石Lu-Hf同位素組成為176Hf/177Hf=0.282 627～0.282 735，平均為0.282 692，對應的εHf(t)=-1.7～0.9(圖7)，平均為-0.6，兩階段模式年齡TDM2=1.11～1.35 Ga，平均為1.21 Ga。石英閃長巖(ZT009)的鋯石Lu-Hf同位素組成為176Hf/177Hf=0.282 661～0.282 733，平均為0.282 699，對應的εHf(t)=-1.8～0.8，平均為-0.4，兩階段模式年齡TDM2=1.11～1.28 Ga，平均為1.19 Ga?；◢忛W長斑巖(ZT015)的鋯石Lu-Hf同位素組成176Hf/177Hf=0.282 653～0.282 767，平均為0.282 704，對應的εHf(t)=-2.1～2.0，平均為-0.2，變化范圍大于石英閃長巖和石英閃長玢巖，兩階段模式年齡TDM2=1.04～1.29 Ga，平均為1.18 Ga。

表3 鐘騰銅礦床主要花崗巖體鋯石LA-ICP-MS Lu-Hf同位素分析結果

圖6 鐘騰銅礦花崗巖鋯石CL圖像和鋯石U-Pb年齡圖解Fig.6 CL images of the zircons (a, c, e) and zircon 207Pb/235U-206Pb/238U concordia diagram with average age(b, d, f) for the granites from Zhongteng Cu deposit

圖7 鐘騰銅礦鋯石εHf(t)-T圖解 Fig.7 εHf(t)-T diagram for the zircons from Zhongteng Cu deposit

4.3 輝鉬礦Re-Os同位素分析

圖8 鐘騰銅礦輝鉬礦Re-Os等時線年齡Fig.8 Re-Os isochronic dating age of molybdenite in ZhongtengCu deposit

本次研究在鐘騰礦區(qū)內選取了5件具有代表性的輝鉬礦樣品(ZT005)進行Re-Os同位素測試，結果表明輝鉬礦模式年齡集中于101.8～108.5 Ma之間，5個樣品點形成較好的等時線，等時線年齡為(105.0±2.5) Ma(圖8)。輝鉬礦樣品中Re平均含量為34 528 ng/g，同位素187Re平均含量為21 702 ng/g，同位素187Os平均含量為38 ng/g，而普Os含量為0.005 75 ng/g，遠低于樣品中同位素187Os含量，反映出187Os是187Re的衰變產物，符合計算模式年齡的條件，說明此次年齡測定所得到的模式年齡是有效的，數(shù)據(jù)見表4。

表4 鐘騰銅礦床輝鉬礦Re-Os同位素年齡測試結果

5 討 論

5.1 成巖成礦時代

本次獲得鐘騰礦區(qū)3種主要花崗質巖(石英閃長玢巖、石英閃長巖、花崗閃長斑巖)的鋯石LA-ICP-MS U-Pb年齡分別為(103.5±0.4)Ma、(102.2±0.4)Ma和(103.0±0.4)Ma，代表了鐘騰礦區(qū)主要侵入巖體的侵位時代。野外觀測得出巖體侵入先后順序為石英閃長巖、石英閃長玢巖和花崗閃長斑巖。同位素測年顯示三者年齡幾乎完全一致，反映這些巖體應是在同一期巖漿作用、不同階段侵入的產物。

鐘騰銅礦床空間上受侵入巖及相關斷裂構造控制，礦床的礦物組合、圍巖蝕變特征和結構構造等也顯示巖漿熱液礦床的特點，說明銅成礦與花崗巖侵入有關，其輝鉬礦Re-Os等時線年齡在(105.0±2.5)Ma，與侵入巖體的時代基本一致，表明鐘騰銅礦形成于早白堊世晚期，成礦與花崗巖侵入有成因聯(lián)系。輝鉬礦等時線年齡略老于巖體年齡，可能與測試方法、同位素體系不同和測試誤差有關。鐘騰銅礦的成巖成礦時代與同處上杭—云霄構造-巖漿-多金屬成礦帶的其他主要銅鉬礦床的成巖成礦時代一致，如平和錦溪銅(鉬)礦床輝鉬礦成礦年齡為(105.7±1.7) Ma，花崗閃長巖的侵位年齡為105～107 Ma[22]；上杭紫金山礦田羅卜嶺大型銅鉬礦床的輝鉬礦成礦年齡為(104.9±1.6) Ma，花崗閃長巖的侵位年齡為103～105 Ma[23]。紫金山金礦的深部花崗閃長斑巖、羅卜嶺含礦花崗斑巖、浸銅湖石英正長斑巖的巖石化學特征與鐘騰銅礦相似。紫金山花崗閃長斑巖、羅卜嶺含礦花崗斑巖和浸銅湖石英正長斑巖的Si含量均較低，其中紫金山花崗閃長斑巖的總堿量相對低，F(xiàn)e、Mg、Ti含量高，羅卜嶺花崗斑巖總堿量中等，Al、K含量低，F(xiàn)e、Mg、Ti含量高，SiO2含量平均值分別為66.01%、64.84%和65.61%，屬中酸性巖類；紫金山花崗閃長斑巖的A/CNK變化范圍為0.95～1.01，平均0.97，羅卜嶺含礦花崗斑巖的A/CNK變化范圍為0.93～1.07，平均0.97，為準鋁質，均屬高鉀鈣堿性巖系列，浸銅湖石英正長斑巖的A/CNK變化范圍為1.24～1.53，平均1.31，為過鋁質，屬鉀玄巖系列—高鉀鈣堿性巖系列。3種巖體的∑REE中等，δEu平均值分別為0.87、0.70和0.83，呈弱負銪異常。紫金山和羅卜嶺花崗質巖石的鋯石εHf(t)值分別為-5.8～0和-5.6～0.7，兩階段模式年齡(TDM2)分別為1.13～1.50 Ga和1.10～1.49 Ga，浸銅湖石英正長斑巖εNd(t)值為-6.6～-4.37，兩階段模式年齡(TDM2)為1.25～-1.43 Ga[24-25]。以上資料表明鐘騰銅礦及礦區(qū)周圍發(fā)育有與紫金山礦田相同時代的成巖成礦作用，巖石地球化學特征相似，顯示該地區(qū)具有尋找與紫金山礦田類似的大型斑巖型-淺成低溫熱液型銅(鉬)多金屬系列礦床的地質條件。

圖9 鐘騰銅礦花崗巖w(Hf)-w(Zr)和w(Nb)-w(Ta)演化關系圖解Fig.9 Diagram of Hf-Zr and Nb-Ta showing the evolution relationship of the granites from Zhongteng Cu deposit

5.2 巖石成因及源區(qū)

巖石地球化學分析表明鐘騰銅礦石英閃長玢巖、石英閃長巖和花崗閃長斑巖屬于高鉀鈣堿性系列，巖石具有高鉀、高堿、貧硅、低鈦等特征，富集輕稀土元素和大離子親石元素K、Rb、Th等，虧損高場強元素Nb、Ta、Ti等。石英閃長玢巖、石英閃長巖具有高的A/CNK值，顯示S型花崗巖的特征；花崗閃長斑巖含有角閃石，不具有過鋁質特征，銪異常顯著，顯示I型花崗巖的特征。但3種巖石的其他主量元素和稀土微量元素特征仍然非常相似，成巖時代相同，鋯石Hf同位素兩階段模式年齡相近，在Zr-Hf和Nb-Ta圖解(圖9)上，3種巖石顯示良好的線性關系，表明它們具有相同的巖漿來源和演化趨勢。

典型的A型花崗巖具有富含高溫無水礦物(輝石)及后期結晶的黑云母和角閃石礦物[26]以及稀土四分組效應[27]的特征。鐘騰銅礦的花崗巖可見黑云母及角閃石，但缺失輝石類礦物，巖石具有較低的Zr含量 (196×10-6～257×10-6, 平均為222.6×10-6)及TFe2O3/MgO比值(2.16～4.43, 平均為2.91) ，二者均低于典型的A型花崗巖類 (Zr>250×10-6, TFe2O3/MgO>10)[28]，稀土配分模式也沒有四分組效應。 因此研究區(qū)花崗巖的巖石類型不屬于A型花崗巖類[29-30]。在I、S和A型花崗巖成因判別圖解上，鐘騰銅礦3種侵入巖的投點出現(xiàn)相互矛盾的現(xiàn)象，在部分圖解上投點為I+S型，在另外的圖解上又屬于A型。紫金山礦田的紫金山復式花崗巖體(155～164 Ma)[24]和浸銅湖礦床的石英正長斑巖(96 Ma)[25]也具有類似的過鋁質特征，其巖石類型被解釋為S型[31]，也有人認為屬于被地殼上部巖石混染造成的巖石，仍屬于I型花崗巖[31]。李獻華等[32]認為南嶺燕山期強過鋁質黑云母花崗巖屬分異的I 型花崗巖，不屬于“陸殼改造型”S 型花崗巖，巖石富鋁是因為原巖以富鋁的火成巖為主。根據(jù)鐘騰銅礦花崗巖的巖漿鋯石飽和溫度計[32-34]計算鐘騰石英閃長巖和石英閃長玢巖的巖漿鋯石初始結晶溫度較高(794～863 ℃)，平均達到849 ℃; 花崗閃長斑巖的初始結晶溫度在756～765 ℃，平均761 ℃(表1)。石英閃長(玢)巖的初始巖漿溫度高可能正是殼幔邊界位置底侵作用的反映，在底侵作用的影響下，如果周圍巖石本身富鋁發(fā)生部分高程度的熔融，可以形成準鋁質或過鋁質特征的中酸性巖漿。I型花崗質巖漿可以通過鐵鎂質巖漿的分離結晶作用或者古老的火山-沉積地殼物質部分熔融而成[35-36]。鐘騰銅礦花崗巖樣品均富集LREE曲線，而HREE曲線較平坦，同時虧損Sr、P 和Ti (圖5), 巖石具有較高的Sr/Y比值和低Y含量的特征，表明源區(qū)中角閃石-石榴石為重要的殘留相礦物[37-40]。

在常用的花崗巖形成背景判別圖解(圖10)上，鐘騰銅礦3種花崗質巖石的投影點集中分布，投點位于火山弧花崗巖區(qū)；在Sr/Y-Y圖解(圖11)上，鐘騰銅礦的巖體與紫金山礦集區(qū)的含礦斑巖[41]投點一致，與一般斑巖銅礦中常見的埃達克質花崗巖(如驅龍—甲瑪?shù)V集區(qū)[42]、德興銅礦)不同，說明其巖漿來源于正常的弧火山深成巖，原巖經歷了正常俯沖板片的部分熔融[43]。

鐘騰銅礦床3種侵入巖的鋯石具有較高的εHf(t)值，在-2.1～2.0之間，多數(shù)為負值，部分為正值，處于地幔來源巖石的連接線上，不同于華南基底巖石特征(εHf(t)在-12.0～-20.0)，暗示巖漿可能來源于巖石圈地?；蛳碌貧ぁｄ喪疕f同位素單階段模式年齡在689～877 Ma之間，兩階段模式年齡為1 038～1 352 Ma，明顯小于華南基底巖石的變質年齡及兩階段模式年齡1.85 Ga(圖7)[44-46], 說明花崗巖巖漿不是直接來源于華夏古老基底巖石(上地殼)，可能有地幔來源巖漿的參與。

圖10 鐘騰銅礦花崗巖w(Nb)-w(Y)構造背景判別圖Fig.10 Discrimination diagram of Nb-Y for the granites from Zhongteng Cu deposit

圖11 鐘騰銅礦花崗巖與典型埃達克質花崗巖的對比圖解Fig.11 Sr/Y-Y diagram showing the differance between typical adakitic granite and that from Zhongteng Cu deposit

花崗巖的主量和微量元素特征與源區(qū)巖石具有密切的關系，可以用來判斷其源區(qū)特征。在Rb/Ba-Rb/Sr 圖解和CaO/Na2O-Al2O3/TiO2圖解(圖12)上，鐘騰銅礦花崗巖的多數(shù)樣品落入變玄武質巖石部分熔融區(qū)域，說明花崗巖的原巖為變玄武質巖漿組分[47-49](5)武夷山關鍵地區(qū)區(qū)域地質調查成果報告.中國地質調查局南京地質調查中心，2016.，結合鋯石Hf同位素兩階段模式年齡(原巖與虧損地幔分離時間)，推測其原巖為中元古代形成下地殼基性巖的基底巖石。

從圖11和圖12 可以看出，鐘騰銅礦花崗巖的投影點位置與附近的紫金山金礦田同時代成礦花崗巖范圍幾乎完全重合，表明二者具有相同的巖石源區(qū)，紫金山礦田的含礦斑巖普遍認為屬于I型花崗巖。因此，不能簡單依據(jù)A/CNK值或巖石類型判別圖解來確定巖石成因類型(I型或S型或A型)，對巖石成因類型的判別需要綜合考慮巖石形成的地質背景和演化關系。綜合以上分析，本文認為鐘騰銅礦的花崗質侵入巖應為I型花崗巖，花崗閃長斑巖的I型花崗巖特征更為顯著，石英閃長巖和石英閃長玢巖可能是因為源區(qū)附近重熔巖石相對富鋁形成的，原巖為華南地區(qū)中元古代形成的深部巖石圈(巖石圈上地?！碌貧?。

5.3 地質背景

鐘騰銅礦所在的上杭—云霄構造-巖漿帶是華南中生代大規(guī)模花崗巖-火山巖的一部分，對其形成地質背景的認識必須以華南中生代構造-巖漿的動力學背景為基礎。關于華南中生代花崗巖-火山巖的形成背景有多種解釋，如活動大陸邊緣構造-巖漿作用[50-55]，大陸拉張-裂解模式[56-58]，地幔柱成因模式[59-61]，其中活動大陸邊緣構造-巖漿作用模式獲得多數(shù)學者的支持，但對其活動階段和方式的認識有較大分歧。近年來，Li et al.[43]和 Meng et al.[62]采用平板俯沖模型可以更好地解釋中國東部地區(qū)(含華南)中生代伸入大陸內部寬達1 300 km的巖漿巖帶形成的地質背景。該模型將華南地區(qū)花崗巖分為190～160 Ma(平板俯沖+擠壓)、160～110 Ma(構造轉換和強烈的伸展階段)、110～90 Ma(正常俯沖) 3個形成演化階段。

圖12 鐘騰銅礦主要花崗巖的Rb/Ba-Rb/Sr(a)和CaO/Na2O-Al2O3/TiO2(b)圖解Fig.12 Rb/Ba-Rb/Sr diagram(a)and CaO/Na2O-Al2O3/TiO2 diagram (b) for the granites from Zhongteng copper deposit

圖13 鐘騰礦區(qū)花崗巖形成的地質背景示意圖Fig.13 The model showing geological background for the formation of granites from Zhongteng mining area

曹明軒等[63]和段政[64]將華南地區(qū)火山巖劃分為195～175 Ma(Ⅰ)、173～146 Ma(Ⅱ)、145～115 Ma(Ⅲ)和110～85 Ma(Ⅳ) 4個大的火山作用旋回，其第Ⅰ、Ⅱ—Ⅲ、Ⅳ旋回可以大體上與前述華南地區(qū)3個花崗巖的演化階段對應。上杭—云霄構造-巖漿帶的火山巖盆地形成時為最強烈活動時期，相當于曹明軒等[63]劃分的第Ⅱ、Ⅲ旋回，與之伴隨的花崗質侵入巖以第Ⅱ旋回為主，其次為第Ⅳ旋回。鐘騰地區(qū)所在的平和火山巖盆地位于上杭—云霄構造-巖漿帶的南段，花崗巖形成時代在102～105 Ma，與華南地區(qū)區(qū)域上的第Ⅳ旋回火山作用時期[63-64]、第三階段花崗巖時代[43,62]對應。該時期東南沿海地區(qū)古大洋巖石圈板片的俯沖角度從低角度向中等角度轉換，處于古太平洋正常俯沖階段(110～90 Ma)[62]，屬于活動陸緣，沿海地區(qū)以俯沖擠壓、地殼增厚為主；向大陸內部逐漸轉為伸展作用為主，至會昌地區(qū)出現(xiàn)高εNd(t)值的玄武巖，作為伸展的標志，是由以往俯沖板片拆沉、軟流圈上涌造成的。鐘騰—紫金山地區(qū)早白堊世火山巖盆地正好處于從擠壓為主向伸展過渡的轉換地帶，成為鐘騰銅礦花崗巖形成和相關成礦活動的主要地質背景(圖13)。

綜合以上分析，我們認為鐘騰銅礦和紫金山礦田的成礦斑巖及相關巖體形成于正常板塊俯沖陸緣巖漿弧背景。古太平洋在110～90 Ma期間向西正常俯沖，鐘騰和紫金山地區(qū)處于俯沖板塊上部的楔形巖石圈范圍擠壓向伸展構造的轉換地帶，正是殼-幔相互作用最強烈的區(qū)域。大洋板塊向下俯沖至深部榴輝巖相深度范圍時，發(fā)生脫水和部分熔融，形成相對低Sr/Y(非埃達克巖)、高εHf(t)值(虧損地幔來源)的基性巖漿，基性巖漿上升至下地殼或殼-幔邊界位置，巖漿底侵作用引起下地殼-上地幔巖石圈物質發(fā)生部分熔融形成中酸性巖漿，部分熔融的巖石主要為中元古代形成的基性巖石圈基底巖石，部分可能為富鋁質花崗巖；這些巖漿在巖漿房進一步分異演化，最后上升至地表侵位形成了鐘騰I型花崗巖。巖漿活動形成了相應的Au、Cu、Pb-Zn、Ag等礦化，與華南地區(qū)中生代第三階段大規(guī)模多金屬成礦時期對應[45,65-67]，銅等多金屬成礦物質以巖漿來源為主。

6 結 論

(1)巖石地球化學分析表明鐘騰銅礦區(qū)3種侵入巖具有相似的巖石地球化學特征，均屬于高鉀鈣堿性系列，巖石具貧硅、富鋁、富集大離子親石元素、虧損高場強元素、高εHf(t)值，顯示大陸邊緣弧巖漿巖的特征。

(2)鋯石同位素測年和輝鉬礦Re-Os同位素測年顯示成巖成礦主要形成于早白堊世晚期，與同屬上杭—云霄構造-巖漿成礦帶的紫金山礦田成礦時代相同，巖石地球化學特征相似，說明鐘騰地區(qū)具有與紫金山礦田相似的地質背景條件，找礦前景良好。

(3)綜合鐘騰銅礦區(qū)花崗巖地球化學和同位素特征、巖石形成的地質背景和演化關系，認為鐘騰銅礦花崗質侵入巖應為I型花崗巖，源區(qū)巖石為中元古代時期形成的下地殼-巖石圈上地?；詭r石。花崗巖和相關礦床的形成與東南沿海地區(qū)110～90 Ma期間的古太平洋板塊向西俯沖有關，形成于大陸邊緣從擠壓向伸展轉換的地質背景。